Formation Bâtiment Durable : Bâtiment durable de A à Z Bruxelles Environnement Rénovation du siège de l European Foundation House Stratégies de conception Marc-Antoine NOBELS MATRIciel
Introduction Situation : 94 rue Royale derrière le Parlement Belge, Appartient à un groupe d investisseurs composé de six fondations européennes (dont la Fondation Roi Baudouin) Va être occupée par l European Foundation Center (EFC). o asbl reprenant plus de 230 fondations (dont les six investisseurs de EFH, mais aussi autres fondations, comme par exemple la Fondation Ford) et des entreprises mécènes. o but : promouvoir le mécénat en Europe et au-delà grâce à la coopération d un réseau de partenaires. o 90% des membres de EFC sont répartis à travers l'europe. 2
Ambition Créer un espace reflétant le développement de ses activités de Mécénat. Réduire au maximum les besoins énergétiques du bâtiment après rénovation lourde. Transformer le bâtiment existant (5 niveaux de +/-360 m2) en améliorant grandement ses performances énergétiques (tendre si possible vers le passif) tout en maintenant ses caractéristiques architecturales. Avoir le label de Bâtiment exemplaire : excellente opportunité pour cette association internationale de montrer l exemple en termes de respect de l environnement. 3
Performance énergétiques annoncées Besoin en chauffage Besoin net selon calcul PHPP et/ou simulation dynamique (kwh/m².an) Ventilation et étanchéité à l air Système D rendement >85% (selon NBN EN 308) et/ou système C Objectif indicatif BATEX Objectif atteint 30 15 X Système D Rendement 75% Etanchéité à l air (n50/h) 1,5 1,5 Besoins en refroidissement Satisfait passivement via conception bâtiment Satisfait activement suivant conception installation X X Eclairage Puissance moyenne installée (W/m².100 lux) 2 1,55 Gestion du bâtiment Système de régulation (chauffage, ventilation, climatisation, éclairage) X X Système de monitoring automatique ou manuel des consommations d énergie (chaud / froid) et d eau X X 4
Challenge de la rénovation Isolation thermique par l intérieur Neutraliser les ponts thermiques Comportement hygrométrique des parois Etanchéité à l air 5
Etudes des nœuds constructifs Nœuds constructifs évalués à l aide du logiciel TRISCO 10 nœuds étudiés au stade d avant-projet (dossier Batex) Découvertes en cours de chantier 24 nœuds constructifs calculés in fine! Ex. : Compenser les pertes supplémentaires des nœuds constructifs par d autres mesures pour compenser les pertes supplémentaires et respecter l objectif de 15 kwh/m².an 6
Etudes des nœuds constructifs Murs extérieurs : ΔL = 0,273 W/m.k 7
Etudes des nœuds constructifs Murs extérieurs : ΔL = 0,428 W/m.k 8
Etudes des nœuds constructifs Contre cloison intérieure murs extérieurs 9
Structure pour contre cloison 10
Fixation OSB + insufflation cellulose 11
Etudes des nœuds constructifs Dalle de sol : ΔL = 0,286 W/m.k 12
Etudes des nœuds constructifs Position des nouveaux châssis 13
Etudes des nœuds constructifs Châssis niv. +2 et +3 : ΔL = 0,366 W/m.k 14
Etudes des nœuds constructifs Châssis niv. +4 et +5 : ΔL = 0,056 W/m.k 15
Etudes des nœuds constructifs Châssis ébrasements : ΔL = 0,081 W/m.k 16
Isolation des tablettes 17
Etudes des nœuds constructifs Dalle de sol du rez-de-chaussée : ΔL = 0,221 W/m.k 18
Etudes des nœuds constructifs Dalle de sol du rez-de-chaussée : ΔL = 1,505 W/m.k 19
Isolation sous-sol 20
Etudes des nœuds constructifs Toiture inclinée : ΔL = 0,029 W/m.k 21
Etudes des nœuds constructifs Toiture plate : ΔL = 0,865 W/m.k 22
Isolation de la toiture : insufflation 23
Isolation de la toiture : PUR projeté et laine 24
Etudes des nœuds constructifs Mur mitoyen : ΔL = - 0,065 W/m.k 25
Valeur U des parois Améliorations des valeurs U des parois en cours de chantier. U (W/m².K) Parois Prévu Réalisé Epaisseurs et types d isolants 1 Murs extérieurs 0,190 0,139 20,5 cm cellulose 2 Toitures inclinées 0,167 0,108 20,5 cm cellulose + 13,5 cm laine minérale 3 Toiture plates 0,221 0,110 5 cm PIR (extérieur) + 15 cm PUR projeté intérieur 4 Dalles sur sous-sol 0,212 0,212 14 cm laine de bois + 1,5 cm Héraklith 5 Dalle sur sol 2,791 2,791 6 Murs contre sous-sol 0,383 0,370 10 cm béton cellulaire 7 Murs mitoyens 0,338 0,940 8 Grilles local technique 5,852 5,852 9 Allèges 0,312 0,312 26
Comportement hygrométrique et étanchéité à l air Analyses à l aide du logiciel WUFI du comportement hygrométrique de la façade et de l impact de l isolation par l intérieur. Une des analyses montre que la couche pare- ou freine-vapeur n est pas nécessaire pour respecter l ensemble des critères «hygrothermiques». Un hydrofuge extérieur améliore le séchage de la paroi et diminue le taux d humidité dans l ensemble des couches. Son utilisation est à conseiller si un risque de corrosion des armatures du béton armé est à craindre. 27
Comportement hygrométrique Le plafonnage intérieur n a pas d effet négatif sur le comportement hygrothermique de la paroi lorsque l on a de la cellulose. 28
Etanchéité à l air de l enveloppe Un test d infiltrométrie sur un local témoin a démontré qu une membrane d étanchéité à l air n était pas nécessaire au niveau du doublage des murs (le plafonnage existant assure l étanchéité à l air) Test final d infiltrométrie réalisé fin février 2014 Valeur à atteindre : n50 = 1 Vol/h 29
Etanchéité à l air de l enveloppe Bavette d étanchéité des châssis 30
Etanchéité à l air de l enveloppe Resserrage des percements 31
Système de ventilation Débit d air hygiénique dans les bureaux 32
Système de ventilation Débit d air variable (VAV) dans les salles de réunion 33
Gestion des apports internes et externes Placement de stores extérieurs projetant en partie basse (permet d éviter le syndrome de la lumière allumée lorsque le store est baissé. Optimisation de la puissance installée de l éclairage artificiel avec le logiciel DIALUX 5,5 W/m² (1,55 W/100 lux Gestion de l éclairage artificiel en fonction de la lumière du jour 34
Gestion des apports internes et externes Simulation Isolation Stores extérieurs mobiles Etanchéité à l'air n 50 [h -1 ] Ventilation hygiénique Ventilation intensive automatisée Froid actif Besoins (m² hors sous-sol) [kwh/m²brut.an] Confort d'été automatisé Chaud Froid 04 AprèsDV non 1.5 double flux non oui 13.3 14.8 Été moyen Canicule 05 AprèsDV oui 1.5 double flux non oui 13.8 4.8 Été moyen Canicule Chaud Froid 16 kwh/m².an 14 kwh/m².an 12 kwh/m².an 10 kwh/m².an 8 kwh/m².an 6 kwh/m².an 4 kwh/m².an 2 kwh/m².an 0 kwh/m².an 04 05 Résultats des simulations dynamiques 35
Confort thermique 40 C Canicule - Température ambiante 30 C 20 C 10 C 4345 4513 4681 4849 5017 T ext 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Les résultats des simulations thermiques dynamique ont montré que, même avec une stratégie de ventilation intensive naturelle de nuit, le bâtiment serait inconfortable en période de canicule sans refroidissement actif. Refroidissement des salles de réunion avec système VAV 36
Confort thermique refroidissement actif 150 kw Année moyenne - Profil heure par heure de Qsensible 100 kw 50 kw 0 kw -50 kw -100 kw Jan Fév Mar Avr Mai Jui Jui Aoû Sep Oct Nov Déc Qchaud Qfroid 37
Confort thermique Plafond chaud/froid 38
Confort thermique Plafond chaud/froid 39
Comparaison systèmes Les différents systèmes de production thermique envisagés dans l étude de faisabilité énergétique sont les suivants : Cas 1 Cas 2 Chaudières gaz à condensation Système «bivalent parallèle» composé de deux PAC électrique et d une chaudière gaz à condensation Cas 3 Cas 4 Concept retenu : PAC électrique réversible Système bivalent parallèle composé d une PAC gaz à absorption et d une chaudière gaz à condensation Cas Consommation en combustible pour le chaud Consommation électrique pour le chaud Cas 1 15.445 kwh gaz/an Cas 2 93 kwh gaz/an 4.265 kwh élec/an Cas 3 4.243 kwh élec/an Cas 4 10.633 kwh gaz/an 40
Contact Marc-Antoine NOBELS Marketing et gestion de projets Coordonnées : 010/24.15.70 E-mail : nobels@matriciel.be 41